JPH06116706A - チタンまたはチタン合金の表面処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 チタン表面と金属薄膜との密着強度を向上さ
せることのできるチタンの表面処理方法を提供する。 【構成】 チタンの表面に金属の薄膜を塗布し、つい
で、真空中で加熱して金属をチタンの表面に拡散させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、チタンまたはチタン合
金（以下、両者を包括して「チタン」と略称する。）の
表面処理方法に関し、特に、チタンの表面に金属の薄膜
を強固に塗布することのできる表面処理方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、チタンは、軽量かつ高強度で
熱膨張係数が低く、しかも耐食性が高いといった優れた
特性のために広く用いられている。特に、近年、ゴルフ
クラブのクラブヘッド用の材料として、チタンが用いら
れるようになっており、このチタンの表面に、ニッケル
またはクロム等の金属の薄膜を形成することにより、ク
ラブヘッドの表面を装飾および保護することが望まれて
いる。

【０００３】しかしながら、チタンの金属表面には、大
気や水分等によって、薄い酸化膜（不動態被膜）がきわ
めて迅速に生成され、しかも、この不動態被膜は、強固
であってきわめて除去しにくいため、たとえば、チタン
表面とめっきによって形成した金属薄膜との間に不動態
被膜が介在しやすい。このため、チタン表面と金属薄膜
との密着強度が弱くてこの金属薄膜が剥離しやすいとい
う不都合がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の事情
に鑑みてなされたもので、チタン表面と金属薄膜との密
着強度を向上させることのできるチタンの表面処理方法
を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係るチタンの表
面処理方法は、チタンの表面に金属の薄膜を塗布し、つ
いで、真空中で加熱して金属をチタンの表面に拡散させ
る構成としたものである。

【０００６】ここで、チタンの表面に塗布する金属の種
類としては、ニッケル、クロム、ニッケル−コバルト合
金、銅、金、銀、白金、銀、またはこれらの合金等をい
い、電気的あるいは無電解めっきにより、または、ＣＶ
Ｄ等によりチタン表面に塗布可能なすべての金属が包含
される。

【０００７】また、本発明における真空の条件として
は、密着強度を向上させるために１×１０^-4Ｔｏｒｒ以
下の真空度であることが好ましい。

【０００８】さらに、前記加熱時の温度条件は、いずれ
の金属を使用した場合であっても、チタンおよび塗布さ
れる金属の両者の共晶温度以下であることが好ましい。
共晶温度以上に加熱すると、拡散反応が過度に迅速に行
われ、塗布金属がチタンへ固溶して固溶体等となり、チ
タン表面に不動態被膜が形成されてしまうためである。
例えば、ニッケルを塗布する場合には、８５０℃で１時
間程度加熱することが好ましく、銅を塗布する場合には
７００℃で１時間程度加熱することが好ましい。

【０００９】

【発明の効果】本発明に係るチタンの表面処理方法によ
れば、チタンまたはチタン合金の表面に金属の薄膜を塗
布した後、真空中で加熱して金属をチタンの表面に拡散
させているので、両者の密着強度を良好とすることがで
き、薄膜の剥離が生じにくいチタンの表面処理方法を提
供することができる。

【００１０】また、本発明の方法によって金属薄膜の表
面に電着塗装を施せば、剥離の少ない着色処理を行うこ
とができ、クラブヘッド等の色彩処理を容易に行うこと
ができるという効果もある。

【００１１】

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明の表面処理方
法を更に詳細に説明する。

【００１２】まず、チタン合金（Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖｗ
ｔ％）製クラブヘッドの表面に、図１に示す公知の工程
に従って無電解ニッケルめっきを行った。すなわち、６
０〜７０℃で１０〜３０分のアルカリ脱脂→エッチング
→純水による洗浄→湿式ブラスト→純水洗浄→エッチン
グ→水洗→ロッセル塩浴→ロッセル銅ストライク→水洗
→ニッケルストライク→無電解ニッケルめっきという工
程に従ってめっきを行った。

【００１３】なお、図１中に、各工程における処理条件
を簡略に記載しておいた。

【００１４】ついで、前記のように無電解ニッケルめっ
きを施したクラブヘッドを、１×１０^-4Ｔｏｒｒ以下の
真空中で、８５０℃の温度に１時間保持する。このよう
に加熱処理を施したクラブヘッドを通常のクラブシャフ
トに取り付け、ゴルフボールの試打を、機械的に均一の
強さで行い、金属被膜の耐久性試験を行った。結果を表
１中第１欄に示す。

【００１５】

【表１】

【００１６】前記加熱処理を施したクラブヘッドは、１
００００発の試打後においてもニッケルの金属薄膜の剥
離は全く発生しなかった。このことから、本実施例の表
面処理方法によれば、チタンと金属薄膜との間に強い密
着強度を与えることができることが判る。

【００１７】ついで、前記した実施例の方法に従って加
熱処理を行ったクラブヘッドに、電気的に銅めっきを行
い、さらにこの上から無電解ニッケルめっきを行った。
この状態のクラブヘッドを、前記と同一条件でクラブシ
ャフトに取り付け、ゴルフボールの試打を行った。この
結果を表１中第２欄に示す。この場合には、約１０００
発の試打によってニッケルめっきの剥離が発生したが、
チタンの金属表面に直接めっきを行った場合に較べて、
無電解ニッケルめっきの密着強度を向上させることがで
きた。また、銅めっきおよびその下層の熱処理したニッ
ケルめっきには全く剥離を発生しなかった。

【００１８】比較例として、表１に示す工程に従ってチ
タンの金属表面に無電解ニッケルめっきを行い、本実施
例に係る熱処理を行わなかったクラブヘッドについて、
前記と同様の方法によって耐久性試験を行った。結果を
表１中第３欄に示す。この場合には、約１０発の試打に
よってニッケルめっきが剥離した。

【００１９】このことから、本実施例によれば、加熱処
理を行うことにより金属被膜自体のの密着性を向上させ
るとともに、この金属被膜の上面に施しためっきの密着
性をも向上させることができることが判る。

【００２０】なお、前記した実施例においては、チタン
製クラブヘッドの表面にめっきを行うものとしたが、本
発明の方法は、クラブヘッドに限らず、他のあらゆるチ
タン製の製品に金属薄膜を塗布する場合に適用すること
ができることは当然である。

【００２１】また、前記した実施例の方法によって加熱
処理を行ったクラブヘッドの表面に電着塗装を施せば、
剥離の少ない着色処理を行うことができ、クラブヘッド
の色彩処理を容易に行うことができるという利点もあ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例のチタンの表面処理方法の前段階に行
う無電解めっきの処理工程を示す工程図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チタンまたはチタン合金の表面に金属の
   薄膜を塗布し、ついで、真空中で加熱して前記金属を前
   記チタンまたはチタン合金の表面に拡散させることを特
   徴とするチタンまたはチタン合金の表面処理方法。